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La controverse

Message de la lumière :
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La messagère des dieux

l'observation de la lumière, longtemps considérée comme la messagère des dieux, nous a très tôt apporté quelques notions fondamentales. La lueur solaire « perçant » les nuages apporte une première évidence : sa propagation se fait en ligne droite ; une relation entre feu et lumière semble également établie, chacun semblant tour à tour provenir ou se transformer en l'autre.
La nature de la lumière, confondue avec ces « rayons lumineux », ne pouvait être qu'un flot continu de corpuscules se propageant en ligne droite et à très grande vitesse.

Rayons solaires traversant des nuages
Spectacle de « rayons solaires » traversant les nuages après un orage.

NEWTON : la lumière est constituée de particules

À l'aide d'un prisme triangulaire en verre, Isaac NEWTON (1642 - 1717) est le premier à démontrer, entre 1664 et 1669, la décomposition de la lumière blanche (ou lumière visible). L'expérience lui semble à ce point saisissante qu'il appelle sa manifestation « spectre ». Il vérifie également qu'une couleur ne peut se décomposer à nouveau après le passage au travers d'un deuxième prisme, elle reste monochromatique. Il en ébauche une théorie corpusculaire : la lumière blanche est le mélange de particules de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel qu'un prisme permet de séparer.

Déviation d'un rayonnement en fonction des longueurs d'ondes
Schématisation de l'expérience de NEWTON.

Si cette théorie expliquait la réflexion ou la diffusion, elle ne pouvait rendre compte d'un phénomène également observé : le renforcement ou la destruction d'une lumière réfléchie par les deux faces d'une lame de verre. Le concept était incomplet...

HUYGENS : la lumière est une superposition d'ondes

une théorie concurrente est proposée par Christiaan HUYGENS (1629 - 1695) : la lumière est constituée de multiples ondes, chacune étant spécifique à une couleur. La déviation du rayonnement se fait en fonction des longueurs d'ondes, le rouge étant moins dévié que le bleu et le violet.
Dans un premier temps, les phénomènes de diffraction et d'interférence semblent donner raison au second. Puis, l'effet photoélectrique (1887) et l'effet Compton (1922) mirent en évidence son caractère corpusculaire. La physique moderne réconcilie tout le monde : la lumière est à la fois ondes et corpuscules (Louis de BROGLIE, 1923).

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